基于MATLAB的PSK调制与解调的仿真.docx
基于MATLAB的PSK调制与解调的仿真
一、课题说明
现代社会发展要求通信系统功能越来越强，性能越来越高，构成越来越复杂；另一方面，要求通信系统技术研究和产品开发缩短周期，降低成本，提高水平。这样尖锐对立的两个方面的要求，只有通过使用强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。通信系统仿真贯穿通信系统工程设计的全过程，对通信系统的发展起着举足轻重的作用。
本报告针对通信系统仿真的探讨主要做了以下的工作：
(1)介绍了通信系统仿真的相关内容，包括通信系统仿真的一般步骤。
(2)对通信系统中的主要环节，如模拟信号的数字传输系统进行了详细的阐述。
(3)在理解通信系统理论的基础上，利用Simulink强大的仿真功能，对PSK通信系统进行了模型构建、系统设计、仿真演示、结果显示，并且给出了具体的分析。
二、原理介绍
1、通信系统仿真的一般步骤
通信系统仿真一般分成3个步骤，即仿真建模、仿真实验和仿真分析。应该注意的是，通信系统仿真是一个螺旋式发展的过程，因此，这3个步骤可能需要循环执行多次之后才能够获得令人满意的仿真结果。
当前
当前
系统
仿真建模
仿真实验
仿真分析
结论分析
改造后的系统
图1数字调制系统的基本结构
2、数字频带传输系统
在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号。
图2数字调制系统的基本结构
3、PSK调制系统
3.12PSK数字调制原理
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号.通常用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0.
3.22PSK原理图
图32PSK信号的调制原理图
图42PSK信号的解调原理图
三、数字通信2PSK系统建模
1、建模基本步骤
通信系统仿真的基本步骤如下：
（1）建立数学模型：根据通信系统的基本原理，确定总的系统功能，并将各部分功能模块化，找出各部分之间的关系。
（2）仿真系统：根据建立的模型按系统流程框图模型连接，组建要仿真的通信系统模型。
（3）设置、调整参数：参数设置包括运行系统参数设置和功能模块运行参数设置。
（4）设置观察窗口，分析仿真数据和波形：在系统模型的关键点处设置观测输出模块，用于观测仿真系统的运行情况，以便及时调整参数，分析结果。
2、系统仿真的软件实现
在二进制数字调制中,当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时,则产生二进制移相键控(2PSK)信号.在此用已调信号载波的0°和180°分别表示二进制数字基带信号的1和0.用两个反相的载波信号进行调制，其方框图如下：
图52PSK系统的调制解调仿真模型方框图
四、数字通信2PSK系统仿真调试与结果分析
４.12PSK调制仿真模块
４.1.1采用数字键控的方法产生2PSK信号
（1）调制信号产生模块
图62PSK系统的调制信号框图
（2）参数设置
Sinwave和Sinwave1是反相的载波，正玄脉冲作为信号源，各个参数设置如下：
图7Sinwave参数设置
图8Sinwave1参数设置
由上面两个图可以看出两个载波是幅度为3频率为4Hz采样时间为0.002s的反相信号。
（3）仿真结果分析
图102PSK调制的各点时间波形
仿真结果如图10所示，可以看出脉冲信号为“1”时，调制信号输出为载波，当脉冲信号输出为“0”时，调制信号输出为载波的倒相，这个结果与原理相符。
４.1.2模拟调制的方法产生2PSK信号
（1）调制信号产生模块
图112PSK系统的调制信号框图
其中UnipolartoBiplarConverter模块是单极向两极转换器，可以将单极性码转换成双极性码。
（2）参数设置
图12时钟参数设置
对所输入的信号进行抽样，可以通过调整脉冲信号发生器的幅度来改变信号的幅度。
（3）仿真结果分析
图142PSK调制的各点时间波形
由图14可知，当输入信号为“1”时，则输出正极性码“+1”，输出载波；当输入信号为“0”时，则输出负极性码“-1”，输出载波倒相，这与原理相符，仿真结果正确。
４.22PSK解调仿真模块
４.2.1发送端模块
图15发送端模块